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発明の名称 眼球撮影装置とそれに使用するゴーグル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−325313(P2000−325313A)
公開日 平成12年11月28日(2000.11.28)
出願番号 特願平11−139239
出願日 平成11年5月19日(1999.5.19)
代理人 【識別番号】100084984
【弁理士】
【氏名又は名称】澤野 勝文 (外1名)
発明者 石 川 則 夫 / 中 市 克 巳 / 保 坂 栄 弘 / 園 田 重 昭
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 眼球を撮影するための撮像カメラ(4R, 4L) が1基乃至2基設けられたゴーグル本体(2)をそのゴーグルの左右両端に取り付けられたサイドストラップ(5)で顔面に装着させる眼球撮影装置において、前記ゴーグル本体(2)の上端側と、前記サイドストラップ(5)の後頭部側との間に、頂頭部に引っ掛けて前記ゴーグル本体(2)の顔面からの擦り落ちを防止するトップストラップ(6)が連結されていることを特徴とする眼球撮影装置。
【請求項2】 前記ゴーグル本体(2)が木又は紙で形成されてなる前記請求項1記載の眼球撮影装置。
【請求項3】 前記サイドストラップ(5)を構成する左右一対の固定バンド(9R,9L)と、前記トップストラップ(6)を構成する固定バンド(9T)が、後頭部に位置するバンド掛止具(10)に連結されて成る請求項1又は2記載の眼球撮影装置。
【請求項4】 前記サイドストラップ(5)及び前記トップストラップ(6)が、各固定バンド(9R,9L,9T)の長さを調節するバンド調節手段を備えて成る請求項3記載の眼球撮影装置。
【請求項5】 前記バンド調節手段が、前記サイドストラップ(5)及び前記トップストラップ(6)の各固定バンド(9R,9L,9T)を引っ掛けて前方に折り返す前記バンド掛止具(10)と、夫々の折返端部(9a)を各固定バンド(9R,9L,9T)に押しつけて互いに係着させるタッチ・クローズ型ファスナー(13)で成る請求項4記載の眼球撮影装置。
【請求項6】 前記撮像カメラ(4R,4L)を眼球に対向させて前記ゴーグル本体(2)を顔面に装着したときに、当該ゴーグル本体(2)の上端縁(2c)が額の前頭骨に当接されると共に、下端縁(2d)が頬骨及び鼻骨に当接される曲面形状に形成されてなる請求項1乃至5記載の眼球撮影装置。
【請求項7】 遮光材料で形成された前記ゴーグル本体(2)の眼球と対向する位置にゴーグル本体(2)の外部から眼球に対して光刺激を与える透孔(23)が形成され、当該透孔(23)の外側にハーフミラー(24)が装着されると共に、眼球側から前記透孔(23)を通る光軸(Y)をハーフミラー(24)で反射させた反射光軸(Z)上に前記撮像カメラ(4R,4L)が配設されて成る請求項1乃至6記載の眼球撮影装置。
【請求項8】 前記ゴーグル本体(2)内に、眼球に対して赤外線を照射する赤外照明光源(8…)が配されてなる請求項1乃至7記載の眼球撮影装置。
【請求項9】 前記赤外照明光源(8…)と撮像カメラ(4R, 4L)に、偏向方向が直交するように偏向フィルタ(7c,8b)が配されてなる請求項8記載の眼球撮影装置。
【請求項10】 顔面に装着するゴーグル本体(2)の上端側と、そのゴーグル本体(2)の左右両端に固定されたサイドストラップ(5)の後頭部側との間に、頂頭部に引っ掛けて前記ゴーグル本体(2)の顔面からの擦り落ちを防止するトップストラップ(6)が連結されていることを特徴とする眼球撮影用ゴーグル。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼球や虹彩紋理や瞳孔を撮影することにより、眼振検査を行ったりその他の眼球運動を観察するための眼球撮影装置及びそれに使用するゴーグルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の眼球撮影装置は、各眼球を個別に遮光する円筒体の一方に眼球を撮影するCCDカメラなどの撮像カメラを取り付けると共に、各円筒体をフレキシブルなベルトなどでメガネ状に連結したゴーグル本体を形成し、このゴーグル本体の左右両端に固定されて後頭部側に掛け回されるサイドストラップにより顔面に装着するようにしている。
【0003】この眼球撮影装置は、一方の円筒体に装着された撮像カメラで片眼ずつ観察するものであるので、他方の眼球を観察する場合にはゴーグル本体を顔面から一端外して、左右を逆にして装着し直さなければならないという面倒があり、また、両眼を同時に観察することはできない。
【0004】このため、本出願人は、両眼を同時に覆って遮光するゴーグル本体に、左右の眼球を個別に撮影する一対の撮像カメラを設けた眼球撮影装置を提案した(特開平4−15032号公報参照)。これによれば、各撮像カメラで左右の眼球を個別に撮影できるのでゴーグル本体を装着し直す手間がなく、また、同時に撮影することにより両眼の運動を比較しながら観察することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、眼振検査の中には、仰臥位において被検者の頭を左右に傾けた位置や上向きにした位置で停止させて眼振を調べる頭位眼振検査や、仰臥位や座位に体位を変えて被検者の頭の位置を変えたときの眼振を調べる頭位変換眼振検査という検査方法がある。このような頭位/頭位変換眼振検査を行う場合に、眼球の水平,垂直及び回旋運動を撮影するため、ゴーグル本体に取り付けた撮像カメラが振れないように、そのゴーグル本体を確りと顔面に装着しておく必要がある。
【0006】しかしながら、従来の眼球撮影装置は、ゴーグル本体の左右両端に固定されたサイドストラップを後頭部に掛け回して、これを締め付けることにより顔面に装着するようにしているので、左右方向の振れを押さえることはできるが、上下方向への振れを押さえることはできず、この結果撮影される眼球画像がブレて不鮮明になってしまうという問題を生じていた。
【0007】しかも、ゴーグル本体は、その前面側に撮像カメラや照明装置が装着されており、そのゴーグル本体を装着している顔面から前方に離れた位置に重心があるので、顔面を少しでも動かすと重心の移動距離が大きくなって撮像カメラが上下に振れやすく、その結果、撮影される眼球画像がブレて不鮮明になるという問題を生ずる。
【0008】また、従来の眼球撮影装置は、眼球撮影時に外光が入らないようにゴーグル本体にフェイスパッドを設け、顔面に気密に装着できるようにしているが、冬期等の気温が低いときに、このゴーグル本体を顔面に装着すると、体温等によりゴーグル本体内部の温湿度が上昇し、内外の温度差により撮像カメラのレンズやフィルタが結露しやすくなるという問題がある。
【0009】さらに、短時間で多数の被検者の検査・診断を行わなければならない大学病院等では、効率のよい検査・診断が要請されており、誰でも簡単にゴーグル本体を被検者に着脱できることが望ましい。
【0010】そこで本発明は、第一に、撮影される眼球画像がブレないようにゴーグル本体を顔面に確りと装着することができ、第二に、ゴーグル本体内で結露を起こし難くし、第三に、誰でも簡単に短時間でゴーグル本体を顔面に着脱できるようにすることを技術的課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明は、眼球を撮影するための撮像カメラが1基乃至2基設けられたゴーグル本体をそのゴーグルの左右両端に取り付けられたサイドストラップで顔面に装着させる眼球撮影装置において、前記ゴーグル本体の上端側と、前記サイドストラップの後頭部側との間に、頂頭部に引っ掛けて前記ゴーグル本体の顔面からの擦り落ちを防止するトップストラップが連結されていることを特徴とする。
【0012】本発明によれば、サイドストラップ及びトップストラップを締め付けることにより、ゴーグル本体の左右両側だけでなく、上端側も後方へ引っ張られるので、ゴーグル本体が顔面に確りと押し付けられる。また、トップストラップにより、ゴーグル本体は頂頭部から吊り下げられているので、下方への擦り落ちが確実に防止される。これにより、被検者が頭を動かしたり傾けたりする頭位/頭位変換眼振検査を行う際にも、ゴーグル本体の左右方向の振れ及び上下方向の振れが確実に防止され、眼球画像がブレ難くなる。
【0013】また、他の実施の形態によれば、ゴーグル本体が木又は紙で形成されており、通気性・吸湿性に優れるので、冬期等の気温が低いときに、このゴーグル本体を顔面に装着することにより、ゴーグル本体内部の温湿度が上昇しても撮像カメラのレンズやフィルタが結露し難いし、木や紙はプラスチックや金属に比して軽量であるので顔面を動かしたり傾けたりしても振れを生じ難い。
【0014】さらに、顔面への装着感がよいので、スポンジ製のフェイスパッドを設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。さらにまた、検査・診断を行う病院等のニーズに対応して大人用,子供用,幼児用と3つの種類を揃える場合であっても、プラスチック成形のような金型が不要なだけでなく、加工が簡単なので、製造コストを押さえることができる。
【0015】また、さらに他の実施の形態によれば、サイドストラップ及びトップストラップの各固定バンドが後頭部に位置するバンド掛止具に引っ掛けられて前方に折り返され、夫々の折返端部を各固定バンドに押しつけることによりこれらを互いに係着させるタッチ・クローズ型ファスナーが設けられている。
【0016】したがって、ゴーグル本体を装着する被検者と向き合った状態で、その後頭部側から前方に折り返した夫々の折返端部を引っ張って各固定バンドに押しつけるだけで、サイドストラップ及びトップストラップの長さを無段階に調節でき、被検者に対してゴーグル本体を誰でも簡単に装着できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明に係る眼球撮影装置の外観を示す斜視図、図2はその縦断面図、図3はその背面図、図4は他の実施形態を示す縦断面図、図5はさらに他の実施形態を示す横断面図、図6はさらに他の実施形態の要部を示す背面図、図7はその使用状態を示す側面図である。
【0018】図1乃至図3に示す眼球撮影装置1は、両眼を同時に覆うゴーグル本体2と、このゴーグル本体2を顔面に装着するヘッドバンド3とからなるゴーグルGに、左右の眼球を個別に撮影するための撮像カメラ4R,4Lが設けられて成る。
【0019】このヘッドバンド3は、ゴーグル本体2の左右両端に固定されて後頭部に掛け回されるサイドストラップ5と、前記ゴーグル本体2の上端側とサイドストラップ5の後頭部側に連結されると共に、頂頭部に引っ掛けて前記ゴーグル本体2の顔面からの擦り落ちを防止するトップストラップ6とからなる。
【0020】ゴーグル本体2は、木製でなり、両眼を同時に覆って遮光するスカート2aと正面板2bから形成され、その正面板2bに前記撮像カメラ4R,4Lが取り付けられている。そして、撮像カメラ4R,4Lを眼球と対向させて顔面に装着したときに、当該ゴーグル本体2の上端縁2cが額の前頭骨に当接されると共に、下端縁2dが頬骨及び鼻骨に当接される曲面形状に形成されている。
【0021】撮像カメラ4R,4Lは、夫々の撮像光軸Xに沿ってCCD素子7aと集光レンズ7bと偏向フィルタ7cを配して成る。また、撮像カメラ4R,4Lは、夫々の撮像光軸X間の距離が成人の平均眼軸距離(約65mm)に選定されると共に、眼軸の個人差を許容できるように夫々の視野角が所定の角度に選定されている。なお、撮像光軸Xからゴーグル本体2の上端縁2cまでの距離は約50mm、下端縁2dまでの距離は30mmである。
【0022】これにより、撮像カメラ4R,4Lは両眼の眼球を同時に撮影することができ、夫々の映像出力信号はビデオデッキを介してモニタに出力される(いずれも図示せず)。また、撮像カメラ4R,4Lの出力信号は、ビデオデッキに入力される前に画面分割ユニットに入力させてもよい。このとき、モニタの画面が分割され、1台のモニタに両眼の眼球画像を同時に映し出すことができるので、同時刻の両眼の眼球運動或いは眼位の差を調べることができる。
【0023】さらにゴーグル本体2内には、前記撮像カメラ4R,4Lの周囲に、眼球に対して赤外光(波長700〜900nm)を照射するLEDなどの赤外照明光源8…が配され、その光出射面には光散乱フィルタ8aと偏向フィルタ8bが装着されている。撮像カメラ4R,4L及び赤外照明光源8の偏向フィルタ7c及び8bは、眼球画像に光源8…の映り込みを防止できるように夫々の偏向方向が直交するように配され、これにより、眼球の瞳孔、虹彩紋理及び虹彩を鮮明に撮影できる。
【0024】前記サイドストラップ5を構成する左右一対の固定バンド9R,9Lは、その一端がゴーグル本体2の左右両端に固定されると共に、他端が後頭部に位置するバンド掛止具10に連結されている。また、前記トップストラップ6を構成する固定バンド9Tは、その一端がゴーグル本体2の上端中央部に固定されると共に、他端が前記バンド掛止具10に連結されている。このバンド掛止具10は、後頭部が下になるように仰臥位(あおむけ)に寝ても痛くないように、例えば柔らかな皮革又は丈夫な布で形成されている。
【0025】さらに、各固定バンド9R,9L,9Tは夫々の長さを調節する長さ調節手段12を備えており、本例では、前記バンド掛止具10の各スリット11に挿通した固定バンド9R,9L,9Tを前方に折り返して長さを調節した状態で、夫々の折返端部9aをマジックテープ(商品名)などのタッチ・クローズ型ファスナー13で固定バンド9R,9L,9Tに係着させるようにしている。
【0026】このタッチ・クローズ型ファスナー13は、互いに係着されるフック面シート13aとループ面シート13bからなり、各固定バンド9R,9L,9Tの表面側にループ面シート13bが形成され、各折返端部9aには前記ループ面シート13bと対向する面にフック面シート13aが形成されている。
【0027】以上が本発明の一例構成であって、次にその作用を説明する。まず、眼球撮影装置1を被検者の顔面に装着するときは、医師,看護婦,検査技師などが被検者と向き合い、ヘッドバンド3となるサイドストラップ5及びトップストラップ6の各固定バンド9R,9L,9Tを緩めた状態で、ゴーグル本体2で両眼を覆うようにして当該ヘッドバンド3を被検者の頭部に被せる。このとき、ゴーグル本体2は木で形成されているので、黒い金属製又はプラスチック製の従来装置と異なり、柔らかで暖かな質感があるため、被検者の恐怖感を和らげることができる。
【0028】次に、サイドストラップ5の固定バンド9R,9Lに係着されている夫々の折返端部9a,9aを各バンド9R,9Lから剥し、手前に引っ張ることによってサイドストラップ5を締め付けた後、再び折返端部9a,9aを各バンド9R,9Lに押し当てて、タッチ・クローズ型ファスナー13のフック面シート13aとループ面シート13bを係着させる。
【0029】そして、同様にトップストラップ6の固定バンド9Tに係着されている折返端部9aを当該バンド9Tから剥し、手前に引っ張ることによってトップストラップ6を締め付けた後、折返端部9aを当該バンド9Tに押し当てて、装着を完了する。
【0030】このとき、各固定バンド9R,9L,9Tがバンド掛止具10の各スリット11に挿通されて逆T字状に連結されるので、各バンド9R,9L,9Tの締付力が均等に振り分けられ、ゴーグル本体2を確実に顔面に装着することができる。
【0031】また、各ストラップ5,6はタッチ・クローズ型ファスナー13のフック面シート13aとループ面シート13bを係着させることにより、夫々の折返端部9aと各バンド9R,9L,9Tの長さを無段階に調節でき、誰でも簡単に確りと被検者に装着することができる。
【0032】この状態で、頭位/頭位変換眼振検査のように被検者の頭を動かしたり傾けたりしてゴーグル本体2に外力が作用しても、ゴーグル本体2は、その左右方向の振れが主としてサイドストラップ5により規制され、上下方向の振れがトップストラップ6により規制される。しかも、ゴーグル本体2を顔面に装着した状態で、その上端縁2cが額の前頭骨に当接され、その下端縁2dが頬骨及び鼻骨に当接されるので、締め付けた状態でガタつきを生ずることがない。したがって、撮像カメラ4R,4Lで眼球を撮影したときに、その画像がブレ難くなり、鮮明な画像が映し出される。
【0033】また、ゴーグル本体2が木で形成されているので、通気性・吸湿性が良く、冬期等の気温が低いときに、このゴーグル本体2を顔面に装着することにより、ゴーグル本体2内部の温湿度が上昇しても、撮像カメラ4R,4Lのレンズやフィルタが結露し難く、プラスチックや金属に比して軽量に成形できるので、顔面が動いても振れを生じ難い。
【0034】さらに、顔面への装着感がよいので、スポンジ製のフェイスパッドを設ける必要がなく、したがって、製造コストを低減することができる。また、ゴーグル本体2の上端縁2cが前頭骨に、下端縁2dが頬骨及び鼻骨に当接され、眉毛の下に食い込むこともないので、20分程度かかる眼振検査においても被検者に苦痛を与えることがない。さらにまた、検査・診断を行う病院等のニーズに対応して大人用,子供用,幼児用と3つの種類を揃える場合であっても、プラスチック成形のような金型が不要なだけでなく、加工が簡単なので製造コストを押さえることができる。
【0035】図4及び図5は本発明の他の実施形態を示し、これらはいずれも外部から光刺激を与えることができるタイプである。なお、図1〜図3との共通部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【0036】図4に示す眼球撮影装置21は、遮光材料で形成されたゴーグル本体2の眼球と対向する位置にゴーグル本体2の外部から眼球に対して光刺激を与える透孔23が形成され、当該透孔23の外側にハーフミラー24が装着されると共に、眼球側から前記透孔23を通る光軸Yをハーフミラー24で反射させて垂直上方に向けられた反射光軸Z上に撮像カメラ4R,4Lが配設されて成る。
【0037】各撮像カメラ4R,4Lには、その光軸Zに沿って、CCD素子7aと集光レンズ7bと偏向フィルタ7cと可視光遮断/赤外線透過フィルタ7dが配されている。
【0038】この場合、被検者は透孔23及びハーフミラー24を通して、ゴーグル本体2外を視認することができ、したがって、外部から光刺激を与えることにより、そのときの眼球運動を観察することができる。
【0039】この場合に撮像カメラ4R,4Lに可視光遮断/赤外線透過フィルタ7dを設けたので、赤外線により照明された眼球画像のみを鮮明に撮影することができる。
【0040】また、図5に示す眼球撮影装置31のように、眼球側から前記透孔23を通る光軸Yをハーフミラー24で反射させて左右両側に向けられた反射光軸Z上に撮像カメラ4R,4Lを配設する場合も同様である。
【0041】なお、サイドストラップ5及びトップストラップ6の各固定バンド9R,9Lの長さを調節する長さ調節手段12は、タッチ・クローズ型ファスナー13を利用する場合に限らず、公知の長さ調節用バックルその他の任意の手段を採用し得る。また、固定バンド9R,9L,9Tは、バンド掛止具10側から前方に折り返す場合に限らず、ゴーグル本体2側から後方へ折り返すようにしてもよい。
【0042】さらに、サイドストラップ5を構成する固定バンド9R,9Lは、ゴーグル本体2とバンド掛止具10との間で左右1本ずつ配される場合に限らず、複数本ずつ配する場合であってもよい。また、1本以上の固定バンドの左右両端をゴーグル本体2の左右両端に取り付けるようにしてもよい。
【0043】また、トップストラップ6は固定バンド9Tを1本設ける場合に限らず複数本配されている場合でもよい。ここで、固定バンド9Tが奇数本の場合は、頂頭部の中心を通る固定バンド9Tを挟んで左右略対称に配し、偶数本の場合は、頂頭部の中心を挟んで左右略対称に配すればよい。
【0044】図6及び図7はバンド掛止具10の他の例を示し、本例では、その下端縁10aが首筋(うなじ)に達する程度の大きさに選定されて後頭部全体を覆うように形成されている。この場合に、バンド掛止具10を柔らかな皮革や丈夫な布で形成すれば、頭部の湾曲面に沿って広い面積に密着され、髪の毛が多い被検者などに眼球撮影装置1,21,31を装着してもずれることがない。
【0045】また、バンド掛止具10の各端縁10a,10b,10cが、その中央部に向かって凹んだ曲線で形成されているので、各固定バンド9R,9L,9Tを引っ張ったときに、頭部の曲面に沿ってフィットし、各端縁10a,10b,10cが浮き上がることもない。したがって、仰臥位(あおむけ)に寝たときにバンド掛止具10の各端縁10a,10b,10cが枕などにあたっても各固定バンド9R,9L,9Tが緩むこともない。特に、首筋(うなじ)の曲率は大きいので、下端縁10aを曲線にすることは面積の大きなバンド掛止具10を後頭部にフィットさせるために極めて有効である。
【0046】またこの場合、図7に示すようにサイドストラップ5の各固定バンド9R,9Lを後頭部下方から、ゴーグル本体2の左右両端側に向かって斜め上方へ掛け回すことができる。このとき、サイドストラップ5の各固定バンド9R,9Lが耳を避けるように、当該各バンド9R,9Lに耳が入る程度の径のリング15を介装させておけばよい。
【0047】これによれば、各固定バンド9R,9L,9Tが正面から見て略120°の角度を成し、サイドストラップ5の各バンド9R,9Lを締め付けることによりゴーグル本体2の下端縁2dが頬骨及び鼻骨に強固に当接し、トップストラップ6の固定バンド9Tを締め付けることによりゴーグル本体2の上端縁2cが前頭骨に強固に当接するので、ゴーグル本体2をより確実に顔面に装着できる。
【0048】さらにまた、図示は省略するが、ゴーグル本体2の下端縁2dが頬骨の下に当たるようにゴーグル本体2を下方に延設し、その左右両端の下端側とバンド掛止具10とをサイドストラップ5の固定バンド9R,9Lで連結するようにしてよい。
【0049】さらに、ゴーグル本体2は木で形成する場合に限らず、段ボールのように十分な強度を有する紙を使用して組み立てる場合であってもよい。
【0050】さらにまた、ゴーグル本体2に予め2基の撮像カメラを装着して両眼を同時に撮影する場合に限らず、左右のカメラ取付部を形成し、1基の撮像カメラを左右交互に付け替えて片眼ずつ撮影する場合であってもよい。
【0051】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ゴーグル本体がサイドストラップとトップストラップにより顔面に確りと装着されるので、頭位/頭位変換眼振検査のように被検者の頭を動かしたり傾けたりしてゴーグル本体に外力が作用することがあっても、撮像カメラが振れることが少なく、眼球を鮮明に映し出すことができるという大変優れた効果を奏する。
【0052】また、ゴーグル本体が木又は紙で形成されており、冬期等の気温が低いときでも内部が結露し難く、軽量で振れを生じ難いだけでなく、顔面への装着感がよいので、スポンジ製のフェイスパッドを設ける必要もなく、製造コストを低減することができるという効果があり、さらに、ニーズに対応して形状の異なるゴーグル本体を揃える場合であっても、加工が簡単で製造コストを押さえることができるという効果がある。
【0053】さらに、サイドストラップ及びトップストラップの長さ調節が容易なので、ゴーグル本体を誰でも簡単に短時間で着脱でき、被検者一人当たりに多くの時間をかけることのできない大学病院などでも効率的な検査・診断を行うことができるという効果がある。




 

 


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